生物医用材料系列7生物医学材料的消毒与灭菌课件.pptx

1、1生物医学材料的消毒与灭菌生物医学材料的消毒与灭菌第一节第一节 微生物的灭杀微生物的灭杀第二节第二节 生物医学材料的热灭菌法生物医学材料的热灭菌法第三节第三节 生物医学材料的化学灭菌法生物医学材料的化学灭菌法第四节第四节 生物医学材料的辐生物医学材料的辐射射灭菌法灭菌法第五节第五节 灭菌技术的发展灭菌技术的发展2病原菌病原菌污染污染生物医学材料及其制品生物医学材料及其制品与人体接触与人体接触病原菌病原菌增殖增殖局部及全身疾患局部及全身疾患3l消毒消毒: : 指杀灭指杀灭( (破坏破坏) )非芽胞型和增殖状态非芽胞型和增殖状态 的致的致病病微生物的过程微生物的过程. .l灭菌灭菌: : 指杀灭物

2、品中一切微生物的过程指杀灭物品中一切微生物的过程。 方法有三种方法有三种: : 热灭菌热灭菌、化学灭菌化学灭菌、辐射灭菌辐射灭菌。4 灭菌能达到消毒目的；灭菌能达到消毒目的； 消毒达不到灭菌要求。消毒达不到灭菌要求。 某些化学药剂低浓度是消毒剂某些化学药剂低浓度是消毒剂, 高浓度时是灭菌剂。高浓度时是灭菌剂。无法严格确定微生物的致病性。无法严格确定微生物的致病性。5 医用制品用于人体，应属灭菌处理；医用制品用于人体，应属灭菌处理； 一般医用外科制品灭菌后要求：一般医用外科制品灭菌后要求： 芽胞存活率低于芽胞存活率低于10 -6，即，即100万次无菌实万次无菌实验后，阳性率验后，阳性率 1。灭菌

3、和消毒无法严格区别，统称灭菌和消毒无法严格区别，统称“消毒消毒”。6 微生物微生物是一群体形微小、是一群体形微小、构造简单的构造简单的低等生物低等生物, , 一般由单细胞构成一般由单细胞构成，也有简单也有简单的多细胞和没有典型细胞形态的类型的多细胞和没有典型细胞形态的类型。 一切微生物一切微生物包括病包括病原菌和非病原菌原菌和非病原菌： 如如 细菌细菌、放射菌放射菌、真菌真菌、芽胞芽胞, , 病毒病毒、立克次氏体等立克次氏体等。7 芽胞芽胞是某些微生物在其生命周期中的是某些微生物在其生命周期中的正常休眠阶段正常休眠阶段, , 其耐杀灭性要比增殖状态其耐杀灭性要比增殖状态高许多倍高许多倍。用消毒

4、方法不能杀灭芽胞用消毒方法不能杀灭芽胞, , 肝肝炎病毒等炎病毒等。 由于芽胞膜致密耐热由于芽胞膜致密耐热, , 对化学品等对化学品等抵抗能力强抵抗能力强, , 因此常以杀灭芽胞因此常以杀灭芽胞作为评价作为评价灭菌效果的依据。灭菌效果的依据。8 灭菌过程中，灭菌过程中，杀灭杀灭微生物的速率通微生物的速率通常与微生物的浓度或单位体积内微生物常与微生物的浓度或单位体积内微生物的数目成正比。的数目成正比。 1 N1 N0 0 K= In K= In t t N Nt t t: t: 灭菌时间；灭菌时间；N N0 0 ：灭菌前原始灭菌前原始微生物微生物数目；数目；N Nt t：灭菌后存活的灭菌后存活的

5、微生物数目。微生物数目。9 杀灭杀灭微生物的速率的另一种表示法微生物的速率的另一种表示法是用是用“1/101/10减少时间减少时间”的的 D D值值 来表示，来表示，即杀灭即杀灭90%90%微生物所需要的时间，其为速微生物所需要的时间，其为速度常数的倒数。度常数的倒数。 D D值单位：值单位： 热化学灭菌：时间分或小时；热化学灭菌：时间分或小时； 电离辐射灭菌：拉得。电离辐射灭菌：拉得。104.2 4.2 生物医学材料的热灭菌法生物医学材料的热灭菌法 热灭菌法是借助高温使微生物细胞蛋白热灭菌法是借助高温使微生物细胞蛋白质凝固质凝固。 主要灭菌法：主要灭菌法： 高压蒸汽灭菌法；高压蒸汽灭菌法；

6、干热法；干热法； 火焰法火焰法 以火焰中加热为根据的杀灭微生物的方法。以火焰中加热为根据的杀灭微生物的方法。11 高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法由于在加压下蒸汽的穿透由于在加压下蒸汽的穿透性有所增强性有所增强, 温度高温度高, 细胞原生质含水量高细胞原生质含水量高, 变变性性凝固更容易发生凝固更容易发生。 高压蒸汽灭菌是热力灭菌中使用最普遍高压蒸汽灭菌是热力灭菌中使用最普遍, 效果最好效果最好, 最可靠的一种灭菌方法最可靠的一种灭菌方法。 高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法在专门的在专门的高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌器器中进行（如高压锅）。中进行（如高压锅）。高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法12图图1：桌上型

7、高压灭菌锅（台湾颐和）：桌上型高压灭菌锅（台湾颐和）13图图2：全自动微电脑蒸汽消毒炉：全自动微电脑蒸汽消毒炉14灭菌灭菌温度温度越高越高, ,灭菌效果越好灭菌效果越好。高压消毒时高压消毒时间与温度的关系是间与温度的关系是: :115 115 oC, 0.7千克千克/厘米厘米2表压表压, 30分钟分钟; 121 oC, 1千克千克/厘米厘米2表压表压, 20分钟分钟; 126 oC, 1.4千克千克/厘米厘米2表压表压, 15分钟分钟. 15 高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌温度温度受压力控制，压力增高，受压力控制，压力增高， 温度增高。温度增高。 高压蒸汽灭菌应考虑高压蒸汽灭菌应考虑: 1. 热灭杀

8、时间热灭杀时间； 2. 热力穿透时间热力穿透时间 （包装大小、安放位置等）；包装大小、安放位置等）； 3. 安全时间安全时间。16高压蒸汽法对材料灭菌高压蒸汽法对材料灭菌, 要求材料至少要能耐要求材料至少要能耐受受 115 oC 以上以上 的高温的高温.适用于高压蒸汽消毒的高分子材料有适用于高压蒸汽消毒的高分子材料有: 聚丙烯聚丙烯, 尼龙尼龙, 硅橡胶硅橡胶, 天然橡胶天然橡胶, 聚四氟乙烯聚四氟乙烯, 聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯, 氟乙烯丙烯共聚物氟乙烯丙烯共聚物, 聚碳酸酯聚碳酸酯, 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯, 环氧树脂等环氧树脂等。其他高分子材料大都不适用其他高分子材料大

9、都不适用.17特点特点灭菌有效灭菌有效, 简便简便, 经济经济缺缺点点热和湿气会对一些材料的性质产生热和湿气会对一些材料的性质产生明显的影响明显的影响如如: 超过高分子材料的超过高分子材料的玻璃化温度玻璃化温度, 会引起高分会引起高分子形状和表面的改变子形状和表面的改变, 因而会影响其机械性能因而会影响其机械性能及生物相容性等性能及生物相容性等性能； 一些一些硅橡胶硅橡胶-低温各同性碳低温各同性碳的复合制品的复合制品, 灭菌灭菌后后其抗凝血性能有所下降其抗凝血性能有所下降；医用高分子材料制作医用高分子材料制作的电子元件和精密器件的电子元件和精密器件不宜使用高压蒸汽灭菌；不宜使用高压蒸汽灭菌；1

10、8 重要的是重要的是, 这种灭菌方法不能适应工业规模这种灭菌方法不能适应工业规模高分子制品的灭菌要求高分子制品的灭菌要求。灭菌后的产品不宜灭菌后的产品不宜长期保存长期保存, 因此需要开展灭菌方法的研究和因此需要开展灭菌方法的研究和建立相应工业规模的灭菌装置建立相应工业规模的灭菌装置，以适应生物以适应生物医学材料的发展要求医学材料的发展要求。19p 原理：原理：在适当温度的干热空气中加热，杀灭存在的在适当温度的干热空气中加热，杀灭存在的微生物。微生物。p 对象：对象：玻璃制品，磁制品，金属制品等，在玻璃制品，磁制品，金属制品等，在160 190 的温度进行。的温度进行。p 优点：优点：可以在干燥

11、情况下对大规模的装置进行杀菌可以在干燥情况下对大规模的装置进行杀菌操作。操作。p 缺点：缺点：与高压蒸汽法相比，杀灭效果稍差。与高压蒸汽法相比，杀灭效果稍差。p 杀灭杀灭效果效果：一般细菌和真菌是一般细菌和真菌是能被杀灭的能被杀灭的 ,然而在然而在孢子形成菌里面，即使孢子形成菌里面，即使 300 ， 也有也有30%侥幸侥幸 , 所以所以要注意。要注意。干热法20图图3：干热灭菌器：干热灭菌器 21表一、通常设定的温度、时间通常设定的温度、时间温度时间1601702小时1701801小时18019030分钟22 化学灭菌法化学灭菌法是使是使化学药品渗入到微生物的化学药品渗入到微生物的细胞内与其反

12、应形成化合物细胞内与其反应形成化合物, , 影响蛋白质影响蛋白质、酶酶系统的生理活性系统的生理活性, , 破坏细胞的生理机能而导致破坏细胞的生理机能而导致细胞死亡细胞死亡, ,达到灭菌效果达到灭菌效果。 两种类型的消毒灭菌剂两种类型的消毒灭菌剂： 1 1. .液体与固体的水溶液液体与固体的水溶液； 2.2.气体气体。231.1.重金属及其化合物重金属及其化合物: : 主要主要包括汞包括汞、银银、铜重金属盐类铜重金属盐类, , 都是蛋白都是蛋白质沉淀剂质沉淀剂。杀杀菌作用是由于重金属离子易与细胞菌作用是由于重金属离子易与细胞蛋白质结合而使之蛋白质结合而使之变变性性, , 或者或者与与酶的酶的-

13、-SHSH基结合而基结合而使酶失去活性使酶失去活性。4.3.1 临床临床及制品生产中经常使用及制品生产中经常使用的的 化学消毒灭菌剂化学消毒灭菌剂242. 醇类醇类: : 有乙醇和异丙醇等有乙醇和异丙醇等。 可以使蛋白质变性可以使蛋白质变性、干扰微生物的新陈代谢干扰微生物的新陈代谢，抑制细菌繁殖抑制细菌繁殖。 3. 过氧化物过氧化物: : 有过氧化氢有过氧化氢、臭氧臭氧、过氧过氧乙乙酸和过氧碳酸等酸和过氧碳酸等。 254. 卤族元素及其化合物卤族元素及其化合物: : 有氯和碘化合物有氯和碘化合物, , 其中氯化合物应用最广泛其中氯化合物应用最广泛。 5. 氧杂环化合物氧杂环化合物: : 环氧乙

14、烷环氧乙烷, ,环氧丙烷环氧丙烷, , - -丙内酯等丙内酯等, , 杀菌机制杀菌机制是由于对蛋白质分子烷基化作用是由于对蛋白质分子烷基化作用, , 干扰微生物酶干扰微生物酶的正常代谢而使之死亡的正常代谢而使之死亡。266. 醛类醛类: : 常用的有甲醛和戊二醛常用的有甲醛和戊二醛, , 它们可以使蛋白质它们可以使蛋白质烷基化烷基化，还原氨基酸并使蛋白质凝固而达到杀菌还原氨基酸并使蛋白质凝固而达到杀菌目的目的, , 也是一种临床常用的消毒和灭菌方法也是一种临床常用的消毒和灭菌方法。7. 酚和酚酚和酚衍生衍生物物： 消毒剂中种类最多的一类。包括石炭酸、煤消毒剂中种类最多的一类。包括石炭酸、煤酚皂

15、。酚皂。 278. 季氨化合物季氨化合物: : 有新洁尔灭有新洁尔灭, , 度米芬度米芬, 消毒净等消毒净等。 主要是改变细胞的渗透性，使菌体破坏并使主要是改变细胞的渗透性，使菌体破坏并使蛋白质变性蛋白质变性。9. 表面活性剂表面活性剂: : 这类物质可加入培养基中影响微生物细胞这类物质可加入培养基中影响微生物细胞的生长与分裂的生长与分裂。10. 其它化学品其它化学品: : 包括酸包括酸、 碱碱、 洗必洗必太等等太等等。28优点优点临床上经常使用临床上经常使用 ，极其方便有效，极其方便有效缺点缺点医用制品的生产规模消毒灭菌医用制品的生产规模消毒灭菌较难实施较难实施29 气体灭菌气体灭菌常用常用

16、的气体有的气体有甲醛甲醛、环氧乙烷环氧乙烷、环环氧丙烷氧丙烷、 - -丙内酯丙内酯、溴溴甲烷甲烷、乙撑亚胺乙撑亚胺。 这些气体对微生物的杀灭作用这些气体对微生物的杀灭作用, , 一般均归一般均归因于其对酶因于其对酶、 其它蛋白质和核酸的官能团其它蛋白质和核酸的官能团（-SH-SH、-NH2-NH2、 -COOH -COOH、-OH-OH）的烷基化作用的烷基化作用。30 缺点缺点：l其蒸汽的穿透性较差，灭菌时要求的相对湿其蒸汽的穿透性较差，灭菌时要求的相对湿度和温度偏高；度和温度偏高；l甲醛甲醛蒸汽具有刺激性；蒸汽具有刺激性；l如有氯化氢存在，会形成致癌物质如有氯化氢存在，会形成致癌物质双氯双氯

17、甲基醚。甲基醚。是最早使用的气体灭菌剂之一是最早使用的气体灭菌剂之一31是一种高效广谱灭菌剂是一种高效广谱灭菌剂，对细菌对细菌、芽胞芽胞、真菌真菌、立克立克次氏体和病毒都有很好的杀灭效果次氏体和病毒都有很好的杀灭效果。 - -丙内酯丙内酯蒸汽与细菌体起反应需要一定水分，其溶液蒸汽与细菌体起反应需要一定水分，其溶液才能通过细胞的类脂层起到杀菌作用，灭菌时相对湿才能通过细胞的类脂层起到杀菌作用，灭菌时相对湿度必须在度必须在75%75%以上才有较好效果；以上才有较好效果；有毒性和致癌作用；有毒性和致癌作用；主要用于：病毒疫苗、流感疫苗和狂犬疫苗的消毒，主要用于：病毒疫苗、流感疫苗和狂犬疫苗的消毒，

18、- -丙内酯丙内酯可水解为羟基丙酸，不再存在致癌性。可水解为羟基丙酸，不再存在致癌性。 32 是医院和工业上最常用的气体灭菌剂是医院和工业上最常用的气体灭菌剂, , 对各对各种类型的微生物的杀灭能力都很强种类型的微生物的杀灭能力都很强，包括对细菌包括对细菌、结核菌结核菌、芽胞芽胞、真菌和病毒真菌和病毒。杀灭芽胞的用药。杀灭芽胞的用药量一般为杀灭细菌的量一般为杀灭细菌的2-62-6倍倍。能和多种基团起反能和多种基团起反应，是一种广谱杀菌剂。应，是一种广谱杀菌剂。331) 作用原理作用原理: 环氧乙烷环氧乙烷是一种非特异性烷基化学试剂，在一般温是一种非特异性烷基化学试剂，在一般温度下能迅速同许多重

19、要有机物质，包括氨基酸、蛋白质、度下能迅速同许多重要有机物质，包括氨基酸、蛋白质、核蛋白起化学反应。可作用于蛋白质的巯基、羟基、氨基核蛋白起化学反应。可作用于蛋白质的巯基、羟基、氨基和羧基，取代各基团上的氢原子，生成一种烷基化合物，和羧基，取代各基团上的氢原子，生成一种烷基化合物，从而阻止微生物酶的许多正常化学反应，使微生物新陈代从而阻止微生物酶的许多正常化学反应，使微生物新陈代谢发生障碍而死亡。谢发生障碍而死亡。34 2）穿透能力穿透能力 环氧乙烷具有很强的穿透能力环氧乙烷具有很强的穿透能力, , 可以穿可以穿透纸张透纸张, ,棉布棉布, ,聚乙烯薄膜聚乙烯薄膜, ,玻璃纸玻璃纸, , 药片

20、等药片等。 最理想的保护性包装材料是聚乙烯薄膜和纸最理想的保护性包装材料是聚乙烯薄膜和纸。因此因此, , 被灭菌的物品可事先进行包装被灭菌的物品可事先进行包装, , 灭菌后灭菌后可以长期保存可以长期保存。 但对玻璃、但对玻璃、 金属等不能穿透。金属等不能穿透。 353）影响因素：）影响因素： 浓度浓度：环氧乙烷浓度增加环氧乙烷浓度增加, , 则灭菌效果提高则灭菌效果提高, , 灭菌时间缩短灭菌时间缩短。 实验表明：实验表明： 环氧乙烷浓度增加环氧乙烷浓度增加一倍一倍, , 灭菌时间缩短灭菌时间缩短一半。一半。 灭菌时灭菌时最小最小浓度为浓度为450450毫克毫克/ /升，升， 较高浓度为较高浓

21、度为10001000毫克毫克/ /升升. .36 温度温度： 对环氧乙烷灭菌速度影响甚大对环氧乙烷灭菌速度影响甚大。 温度温度每每增加增加 10 10 oC, , 灭菌灭菌活性增加活性增加2.72.7倍倍。 实际使用温度多在实际使用温度多在50-6050-60oC。既保证有较高的灭既保证有较高的灭菌活性，又不至于因温度过高对材料产生不利影响菌活性，又不至于因温度过高对材料产生不利影响. 37相对湿度相对湿度：环氧乙烷灭菌环氧乙烷灭菌要取得满意结果，要取得满意结果，相相 对湿度必须控制在对湿度必须控制在30%-40%之间。之间。 也是缩短也是缩短灭菌灭菌时间的重要因素。时间的重要因素。灭菌时间灭

22、菌时间：要依据使用的浓度要依据使用的浓度, ,温度温度, ,相对相对湿度湿度 而定而定。一般情况下：。一般情况下： 2525oC 时，时，灭菌灭菌 6-12 6-12 小时；小时； 50-6050-60oC 时，时，灭菌灭菌 4 4 小时。小时。38 残留量残留量：环氧乙烷由于穿透力强消毒后必然会有环氧乙烷由于穿透力强消毒后必然会有 部分残留在材料的表面部分残留在材料的表面, 残留量随材料的残留量随材料的 不同而有些差别不同而有些差别。 其中天然橡胶其中天然橡胶，涤纶涤纶 树脂很多树脂很多;聚氨酯聚氨酯, 聚氯乙烯次之聚氯乙烯次之; 聚乙烯聚乙烯, 聚丙烯吸收最少聚丙烯吸收最少。 灭菌后须将吸

23、收的环灭菌后须将吸收的环 氧乙烷全部清除干净氧乙烷全部清除干净，否则会引起不良否则会引起不良 后果后果。39 研究研究报道报道高分子吸附环氧乙烷后引起高分子吸附环氧乙烷后引起：溶溶血性血性, ,细胞毒性细胞毒性, ,组织反应等组织反应等, , 以及以及用环氧乙烷用环氧乙烷消毒的人工肾作为血液透析引起典型的消毒的人工肾作为血液透析引起典型的全身性全身性变态性反应变态性反应。 对医药制品对医药制品, , 灭菌后一般均需在真空下脱灭菌后一般均需在真空下脱除环氧乙烷除环氧乙烷, , 或置于空气中以清除残留的环氧或置于空气中以清除残留的环氧乙烷乙烷, , 存放时间依材料而定存放时间依材料而定。 为了安全

24、起见为了安全起见, , 有的国家规定必须存放两周后方可使用有的国家规定必须存放两周后方可使用。 40其它毒杂质其它毒杂质： 环氧乙烷有灭菌时的毒性除了环氧乙烷有灭菌时的毒性除了考虑其残留量外考虑其残留量外, , 还可能生成的其它毒杂质还可能生成的其它毒杂质。 如如环氧乙烷环氧乙烷在有在有氯氯存在下会生成存在下会生成氯氯乙醇。乙醇。 当吸附有当吸附有环氧乙烷环氧乙烷的材料用生理盐水冲洗时可的材料用生理盐水冲洗时可能生成能生成氯氯乙醇。乙醇。 氯氯乙醇乙醇 细胞毒性、组织反应细胞毒性、组织反应等。等。41预防措施：预防措施： 各国对灭菌后医用制品中的环氧乙烷及其相各国对灭菌后医用制品中的环氧乙烷及

25、其相关物质量有所限制关物质量有所限制。产品中残留的环氧乙烷产品中残留的环氧乙烷量：量： 法国规定法国规定, ,不应大不应大2 2ppm; ppm; 丹麦规定不超过丹麦规定不超过 5 5 ppm; ppm; 俄罗斯规定为俄罗斯规定为 1 1ppmppm； 美国美国规定为规定为几个几个ppmppm至数百至数百ppmppm之间。之间。 42 表二、环氧乙烷及有关化合物的最大允许值（表二、环氧乙烷及有关化合物的最大允许值（PPM）器具名称环氧乙烷氯乙醇乙二醇体植内物移大（100 克以上）中（10100 克）小（10 克以下）250100252501002550002000500宫内避孕器具51010接

26、触镜片与粘膜接触的器具与血液接触的器具（体外使用）与皮肤接触的器具刷手海绵 25250252502525250252502505005000250500050043l燃烧燃烧和和爆炸爆炸：环氧乙烷是一种低沸点易燃化合环氧乙烷是一种低沸点易燃化合物物, , 当触及明火时会燃烧当触及明火时会燃烧。 当空气中的浓度当空气中的浓度超过超过3%3%时可能引起爆炸时可能引起爆炸。因此因此, , 在灭菌时多不在灭菌时多不采用纯品采用纯品, , 实际应用时经常采用环氧乙烷与惰实际应用时经常采用环氧乙烷与惰性气体性气体( (二氧化碳和氟代烃二氧化碳和氟代烃) )的混合物的混合物。 44 辐辐射射灭菌法灭菌法是是

27、生物医生物医用制品常采用用制品常采用的的灭菌灭菌方方法法，特别适用于特别适用于“一次性使用一次性使用”的高分子制品。的高分子制品。 45紫外线灭菌装置（日立公司）紫外线灭菌装置（日立公司）46l原理：原理：电离辐射能使微生物产生广泛的物理电离辐射能使微生物产生广泛的物理和生物效应和生物效应。主要作用。主要作用对象对象是细胞内的脱氧核是细胞内的脱氧核糖核酸（糖核酸（DNADNA）分子。）分子。直接作用理论是假定辐射可使微生物中的脱氧核糖直接作用理论是假定辐射可使微生物中的脱氧核糖核酸核酸发生诱导电离发生诱导电离。间接作用理论认为间接作用理论认为，第一步是辐射能和介质间的相第一步是辐射能和介质间的

28、相互作用产生自由基和活化分子互作用产生自由基和活化分子，尔后在微生物的尔后在微生物的 DNADNA中诱发次级反应中诱发次级反应。47l灭菌剂量灭菌剂量： 通常以每克被照射物质吸收通常以每克被照射物质吸收100100尔格能量尔格能量 为一个拉得为一个拉得( (rad)rad)计量计量。 l方法：方法： 1 1） 射线射线： 如放射性元素如放射性元素 6060Co Co 或或 137137CsCs所所 辐射的射线。辐射的射线。 2 2）加速器中的高能电子。）加速器中的高能电子。48l辐射消毒法的优点辐射消毒法的优点: : 穿透力强穿透力强, , 效果好效果好, , 可以在材料和器具包装可以在材料和

29、器具包装后再消毒后再消毒； 可在常温下进行可在常温下进行，不必考虑材料耐热问题不必考虑材料耐热问题；过程可以连续化自动化过程可以连续化自动化, ,可靠性高可靠性高, ,大量生产大量生产（或成批进行或成批进行）时经济效果好时经济效果好。 49l辐射消毒法的辐射消毒法的缺缺点点: : 1 1） 高分子材料经辐射后依据其化学结构的不高分子材料经辐射后依据其化学结构的不 同可能发生同可能发生降解或交联降解或交联； 降解降解 分子量分子量变小变小 力学性质变差力学性质变差 交联交联 分子量分子量变大变大 三维网状结构三维网状结构 2 2） 辐射对高分子的重要影响是辐射对高分子的重要影响是颜色的变化颜色的

30、变化, , 辐射后材料可能变黄甚至完全变暗辐射后材料可能变黄甚至完全变暗。50l辐射消毒法辐射消毒法对不同材料的影响对不同材料的影响: :1. 聚乙烯聚乙烯: : 耐辐射能力都很强耐辐射能力都很强。 2. 2. 聚丙烯聚丙烯: : 受辐射后会引起主链断裂或起交联受辐射后会引起主链断裂或起交联 反应反应。 3. 3. 烯烃共聚物烯烃共聚物: : 苯乙烯苯乙烯- -醋酸乙烯的共聚体及乙醋酸乙烯的共聚体及乙 烯烯- -丙烯酸乙酯的共聚体受辐射丙烯酸乙酯的共聚体受辐射 后基本上没有变化后基本上没有变化。 514. 4. 聚苯乙烯聚苯乙烯: : 聚苯乙烯是对辐照最稳定的材料聚苯乙烯是对辐照最稳定的材料。

31、 5. 5. 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯: : 其板材和模塑料可以耐辐其板材和模塑料可以耐辐 照照，但多次辐照但多次辐照容易容易引起老化引起老化。 6. 6. 聚氯乙烯聚氯乙烯: : 以一次辐照为好以一次辐照为好, , 避免多次辐照避免多次辐照。 7. 7. 聚四氟乙烯聚四氟乙烯: : 不适用辐射消毒不适用辐射消毒。528. 8. 聚酰胺聚酰胺( (尼龙尼龙): ): 尼龙尼龙6666或尼龙或尼龙6 6可以多次辐照可以多次辐照 是适宜用辐射消毒的材料是适宜用辐射消毒的材料。 9. 9. 纤维素纤维素: : 醋酸纤维素可以辐射消毒醋酸纤维素可以辐射消毒。 10.10.橡胶橡胶: : 聚氨酯

32、橡胶最稳定聚氨酯橡胶最稳定, , 天然橡胶天然橡胶, , 丁二丁二 烯烯- -苯乙烯橡胶苯乙烯橡胶 , , 丁腈橡胶其次丁腈橡胶其次, , 氯氯 丁橡胶丁橡胶, , 丁基橡胶最差丁基橡胶最差。53材料（橡胶） 辐射破坏最低剂量 (mrad)破坏25%剂量（mrad）聚丙烯酸橡胶丁基橡氯磺化聚乙烯乙丙橡胶氟橡胶天然橡胶丁腈橡胶聚丁橡胶硅橡胶丁苯橡胶聚氨酯橡胶242310550668201015103010050701002001005050100100600800 表三、橡胶的辐射敏感性表三、橡胶的辐射敏感性54 临床使用的医用制品性能千差万别临床使用的医用制品性能千差万别, ,对灭菌对灭菌的要

33、求也各不相同的要求也各不相同, ,因而灭菌与消毒技术繁多因而灭菌与消毒技术繁多, ,至今还没有一种方法能使用于所有产品和满足至今还没有一种方法能使用于所有产品和满足各类操作条件的要求各类操作条件的要求, ,一般只能根据具体情况一般只能根据具体情况选择相应的灭菌方法选择相应的灭菌方法。现状现状55 高压蒸汽灭菌、环氧高压蒸汽灭菌、环氧乙烷乙烷灭菌、电灭菌、电力辐射灭菌力辐射灭菌, , 从杀灭微生物角度看从杀灭微生物角度看, , 他他们的杀菌谱广们的杀菌谱广, ,灭菌可靠灭菌可靠, , 都能杀灭芽都能杀灭芽胞型微生物胞型微生物, , 是比较理想的方法是比较理想的方法。但都但都存在问题存在问题, ,

34、 如对材料的影响、消毒、费如对材料的影响、消毒、费用以及环境问题等用以及环境问题等。几种方法比较几种方法比较56 激光激光已被成功的应用于已被成功的应用于医学医学，例如例如，用它，用它可可以成功的进行外科手术以成功的进行外科手术，尤其，尤其是在血管丰富部位是在血管丰富部位施行显微外科手术施行显微外科手术，“激光刀激光刀”具有明显优点。具有明显优点。灭菌原理灭菌原理 由于激光具有巨大能量由于激光具有巨大能量, 当被金属表面反射当被金属表面反射后后，其能量可能被附着与金属表面的生物组织其能量可能被附着与金属表面的生物组织吸收吸收，结果导致生物组织蒸发结果导致生物组织蒸发。57 利用利用1010瓦的

35、二氧化碳激光器对被枯草杆菌瓦的二氧化碳激光器对被枯草杆菌牙胞和梭状杆菌芽胞污染的手术刀进行灭菌牙胞和梭状杆菌芽胞污染的手术刀进行灭菌, ,只只需要一分半到二分钟即可达到完全灭菌目的需要一分半到二分钟即可达到完全灭菌目的。灭菌后的手术刀在灭菌后的手术刀在3737下培养下培养2121天天, ,没有发现任没有发现任何细菌增何细菌增殖殖。说明这种方法是可靠的。说明这种方法是可靠的。58激光灭菌激光灭菌法法的的缺缺点点激光灭菌激光灭菌法法的的优点优点简便简便,快速快速价格较贵价格较贵59超声波超声波的的临床临床应用：应用： 外科器械的常规清洗外科器械的常规清洗、 药物雾化药物雾化、 牙齿去垢牙齿去垢、

36、无损诊断与治疗等无损诊断与治疗等。 超声波超声波消毒和灭菌是超声技术最有意义消毒和灭菌是超声技术最有意义的进展之一。的进展之一。60l单纯的超声波单纯的超声波, ,一般不能杀死微生物一般不能杀死微生物。 杀死微生物杀死微生物所需能量：数瓦所需能量：数瓦/ /毫升，毫升， 超声超声清洗机能量：数十瓦清洗机能量：数十瓦/ /立升。立升。l单独使用化学消毒剂单独使用化学消毒剂, ,灭菌时间偏长灭菌时间偏长。 若辅以超声波协同若辅以超声波协同, ,灭菌效果可大大提高灭菌效果可大大提高, ,它可以作为一种有力的协同工具它可以作为一种有力的协同工具，使使某些杀菌某些杀菌剂的杀菌性能明显增加。剂的杀菌性能明

37、显增加。61 例如例如, ,当对每毫升含有当对每毫升含有10001000万个枯草杆菌芽万个枯草杆菌芽胞的悬浮体灭菌时胞的悬浮体灭菌时：没有超生协同没有超生协同, ,要完全杀死芽胞要完全杀死芽胞, , 在在6565条件下条件下, ,用用1%1%的酸性戊二的酸性戊二醛醛约约要十分钟要十分钟, ,不使用戊二不使用戊二醛醛, ,只单纯使用超声波只单纯使用超声波, , 即使即使3030分钟也难杀灭芽胞。分钟也难杀灭芽胞。若用若用2%2%戊二戊二醛醛在在2525下灭菌下灭菌, , 使用使用250250K Khzhz的高频超的高频超生协同生协同, ,灭菌时间由灭菌时间由180180分钟降至分钟降至3030分

38、钟。分钟。62l 灭菌时使用的超声波频率灭菌时使用的超声波频率：l可为高频可为高频(100 (100 kHZ kHZ 以上以上),),l也可为低频也可为低频(100 (100 kHZ kHZ 以下以下) )。 由于高频超生消耗的能量大由于高频超生消耗的能量大, , 所以在实所以在实际际中一般都中一般都 使用低频使用低频。l 超声波协同灭菌术多在医院使用的大型超生超声波协同灭菌术多在医院使用的大型超生 清洗器中进行清洗器中进行, ,灭菌条件为灭菌条件为3535摄氏度下摄氏度下3030分钟。分钟。63l协同协同灭菌使用的化学灭菌剂有灭菌使用的化学灭菌剂有； 醛类、醛类、 酚类、酚类、 季胺化合物或

39、季胺化合物或 氯化物等氯化物等。 因为戊二因为戊二醛醛的稳定性好的稳定性好, ,其溶液对高分子材其溶液对高分子材料结构无不良影响料结构无不良影响, ,因而应用得较为广泛。因而应用得较为广泛。 64 许多灭菌剂不能杀灭芽胞许多灭菌剂不能杀灭芽胞, ,因为芽胞的最外因为芽胞的最外层芽胞壳是由含大量二硫磺层芽胞壳是由含大量二硫磺(-(-s-s-)s-s-)的类角蛋的类角蛋白质所组成白质所组成, ,在相邻的类角质蛋白在多肽链间在相邻的类角质蛋白在多肽链间存在着存在着主价主价交联交联( (二硫键二硫键) )和次价交联和次价交联( (氢键氢键),),类角质蛋白稀盐水溶液或稀酸、稀碱溶液中均类角质蛋白稀盐水

40、溶液或稀酸、稀碱溶液中均不溶解不溶解, ,所以说所以说芽胞外壳是相当惰性的芽胞外壳是相当惰性的, , 在芽在芽胞不受外界侵扰起着重要作用胞不受外界侵扰起着重要作用。65 只有改变这一多层外壳后才有可能进一步只有改变这一多层外壳后才有可能进一步贯穿芽胞的内层与芽胞的皮层或原生质发生反贯穿芽胞的内层与芽胞的皮层或原生质发生反应应, ,这就需要选择更加活泼有这就需要选择更加活泼有力力的杀菌措施。的杀菌措施。 低温等离子体可以低温等离子体可以做做为一种理想的媒介物为一种理想的媒介物来该变细菌来该变细菌, ,霉菌和芽胞的保护层霉菌和芽胞的保护层, ,因此因此可促进可促进灭菌过程。用等离子进行材料表面的消

41、毒灭菌灭菌过程。用等离子进行材料表面的消毒灭菌也是十分有效的也是十分有效的。 66l等离子体等离子体灭灭菌菌方法方法和原理：和原理： 把把灭菌物品置于含有少量醛类物质的的低温低压等灭菌物品置于含有少量醛类物质的的低温低压等离子气流中进行。在气体放电过程中离子气流中进行。在气体放电过程中, , 自由电子从外加自由电子从外加磁场获得能量磁场获得能量, , 在和中在和中性性离子碰撞时又将该能量发放离子碰撞时又将该能量发放出出。在能量传递过程中可以导致许多高度活性的反应性在能量传递过程中可以导致许多高度活性的反应性产物产物, ,包括激发态的原子、分子、离子等改变芽胞外部包括激发态的原子、分子、离子等改

42、变芽胞外部的保护层结构的保护层结构, ,使得活性的醛类分子可以进入改变后的使得活性的醛类分子可以进入改变后的结构中结构中, ,并诱发一系列的附加反应因而达到灭菌效果并诱发一系列的附加反应因而达到灭菌效果。67l 气体等离子的杀菌气体等离子的杀菌的优点的优点： 作用速度快作用速度快, ,效果好效果好, ,有时甚至可以在几分有时甚至可以在几分钟内完成钟内完成, ,是一种安全是一种安全, ,高效高效, ,快速的灭菌方法快速的灭菌方法。 例如完全杀灭枯草杆菌菌株例如完全杀灭枯草杆菌菌株： 用热灭菌法需要在用热灭菌法需要在150150下灭菌下灭菌6060分钟分钟; ; 用环氧乙烷灭菌要在用环氧乙烷灭菌要

43、在5454下下, ,浓度为浓度为600600毫克毫克/ /升升, ,相对湿度相对湿度50%50%时需灭菌时需灭菌2 2小时小时；68 用用等离子气体灭菌等离子气体灭菌； 在气流在气流80-10080-100毫升毫升/ /分分、 甲醛流速甲醛流速1010毫克毫克/ /分分、 电磁频率为电磁频率为13.56 MHz、 灭菌室电磁功率密度灭菌室电磁功率密度0.0150.015瓦瓦/ /立方厘米立方厘米、 压力压力0.50.5毫米汞柱下毫米汞柱下 10 10分钟即可达到满意的灭菌效果。分钟即可达到满意的灭菌效果。69l等离子体灭菌等离子体灭菌优点优点: : 等离子体灭菌温度低等离子体灭菌温度低, ,甲醛用量少甲醛用量少, ,对器件对器件没有腐蚀性和残存毒性没有腐蚀性和残存毒性, ,所以特别是用于热敏所以特别是用于热敏感的高分子材料感的高分子材料, ,也适用于金属或玻璃也适用于金属或玻璃及及高分高分子材料制成的细小管线及复杂器件子材料制成的细小管线及复杂器件。是很有发是很有发展前景的经济有效的灭菌方法。展前景的经济有效的灭菌方法。